Remerciez-le!

Remerciez @Admin pour avoir partagé cet document gratuitement, de la manière la plus simple, en partageant sur les réseaux sociaux.

“ROBOTICA PENTRU APLICATII INDUSTRIALE” TIPOLOGIA RI: SISTEME DE COORDONATE, AR

“ROBOTICA PENTRU APLICATII INDUSTRIALE” TIPOLOGIA RI: SISTEME DE COORDONATE, ARHITECTURI GENERALE SI VARIANTELE CONSTRUCTIV-CINEMATICE DE BAZA ALE RI EUropean RObotics Platform CONSTRUCTIV-CINEMATICE DE BAZA ALE RI Adrian NICOLESCU - Prof. Dr. Ing. Universitatea Politehnica din Bucuresti Viziunea EUROPprivind domeniile majore de interes in Robotica 1. 1. Robotica Robotica pt. pt. Aplicatii Aplicatii Industriale Industriale 2. 2. Robotica Robotica pt. pt. Servicii Servicii EUropean RObotics Platform 3. 3. Robotica Robotica pentru pentru Securitate Securitate si si Spatiu Spatiu 3. 3. Robotica Robotica pentru pentru Securitate Securitate si si Spatiu Spatiu Robotica pentru Aplicatii Industriale EUropean RObotics Platform Robotica pentru Aplicatii Industriale Elemente de fundamentare a conceptelor EUropean RObotics Platform Elemente de fundamentare a conceptelor În ceea ce priveşte “roboţii industriali” prima cerere de brevet de invenţie îi aparţine inventatorului Cyril Walter Kenward şi a fost depusa în Anglia în anul 1954, brevetul fiind acordat in anul 1957 dar fara insa a fi urmat si de aplicarea industriala a acestuia. Tot în anul 1954 un inventator american, George C. Devol, depune în SUA un brevet referitor la concepţia unui robot în coordonate polar sferice cu acţionare hidraulică. Ulterior, Joseph Engelberger, (denumit frecvent şi „părintele roboticii”), cumpără în anul 1956 licenţa de aplicare industrială a brevetului lui Devol şi înfiinţează în SUA compania Unimation Inc., companie ce devine astfel primul producător mondial de roboţi industriali. În baza brevetului iniţial, până în anul 1960 se dezvoltă de către Devol în cadrul acestei companii şi primul prototip de robot industrial model Unimate. Varianta acestui prototip, perfecţionat ulterior până în anul 1961, va deveni astfel primul model de robot industrial performant comercialzat pe piata: robotul în coordonate polar sferice cu acţionare hidraulică “Unimate 2000” . Scurt istoric al aparitiei si evolutiei robotilor industriali EUropean RObotics Platform “Unimate 2000” . Începând cu anul 1961, când se acordă în SUA brevetul solicitat de Devol, Joseph Engelberger trece la implementarea industrială a roboţilor realizaţi de către Unimation Inc. prima aplicaţie robotizată cu roboţi Unimate fiind realizată în cadrul companiei Ford Motors Company pentru descărcarea unei maşini de injecţie în matriţă şi stocare ordonată a reperelor. În ceea ce priveşte utilizarea la scara industrială a roboţilor Unimate, acestia, şi-au extins gradual utilizarea, astfel încât începând cu anul 1969 acest model de RI poate fi regăsit în prima linie tehnologică flexibilă de sudare în puncte a caroseriilor automobilelor model „Chevrolet Vega”, instalată la Lordstown-SUA. În cadrul acestei linii de fabricaţie flexibilă, 26 de roboţi Unimate realizau 90% din operaţiile de sudare în puncte a caroseriilor modelului Chevrolet Vega, executând 520 puncte de sudură pe fiecare caroserie, lucru ce permitea încă de la începutul exploatării ieşirea de pe linia de sudare a unei caroserii la fiecare 36 secunde (cea mai rapidă rată de fabricaţie a automobilelor existentă la acea dată la nivel mondial). 1961 - Primul model comercial de robot industrial “Unimate 2000” 1963 – Cel de al doilea model comercial de robot industrial “Versatran” EUropean RObotics Platform 1961 - Prima aplicatie industriala a robotului Unimate 2000 - Ford Motors Company USA 1969 – Prima linie flexibila de fabricatie cu 26 roboti Unimate 2000 – Chevrolet Vega – Lordstown USA Câteva alte repere importante în evoluţia roboţilor industriali pot fi precizate succint ca fiind de asemenea referitoare la: 1963 – realizarea primului robot pentru paletizare de către firma Fuji Yusoki Kogyo (Japonia) 1966 - firma Trallfa (Norvegia) dezvoltă primul robot industrial pentru vopsire prin pulverizare, 1967 – firma Tokyo Machinery Trading Company (Japonia) importă roboţi Versatran de la compania AMF (primele modele de roboţi importate în Japonia) 1968 – firma Kawasaki (Japonia) cumpară licenţa de fabricaţie a robotilor Unimate de la firma Unmation şi incepe producţia de roboţi de acest tip în Japonia 1972 - firma Kawasaki instalează prima linie de asamblare robotizată a automobileor Nissan, în Japonia, utilizând roboţi furnizaţi din SUA de către Unimation, Inc. EUropean RObotics Platform 1973 – firma ASEA Group of Vasteras, Suedia lansează pe piaţă primele versiuni de RI cu 5 grade de libertate cu acţionare integral electrica IRb 6 şi IRb 60 destinaţi realizării de operaţii de şlefuire polizare, tot în anul 1973 fiind raportată în Suedia şi intrarea în funcţiune a primei linii tehnologice robotizate de sudare cu arc electric la firma ESAB în care erau incluşi roboţi de fabricaţie indigenă (model IR-b ASEA) 1973 – firma KUKA (Germania) lansează pe piaţa primele versiuni de RI cu 6 grade de libertate cu acţionare integral electrică 1974 - firma Cincinnati Milacron (SUA) modelul de robot T3, (prima versiune comercială de RI cu servosisteme de actionare hidraulica si sistem de comandă prin minicomputer) 1979 – se lansează pe piaţă primele modele de RI PUMA (Programmable Universal Machine for Assembly) dezvoltate de către Unimation Inc. si Univ. Stanford pentru General Motors 1979 – firmele Hirata (Japonia) and IBM (SUA) lansează pe piaţă roboţii de tip SCARA (Selective Compliant Assembly Robot Arm) dezvoltate de către Universitatea Yamanashi din Japonia TIPOLOGIA RI - CRITERII DE CLASIFICARE ISO Din punct de vedere al criteriilor de clasificare ISO, menţionăm că acestea sunt referitoare la: - Sursa principală de putere : - pneumatică; - hidraulică; - electrică. - Tipul sistemului de comandă a mişcărilor: - punct cu punct (PTP - point to point); - pe traiectorie continuă (CP - continus path). EUropean RObotics Platform - pe traiectorie continuă (CP - continus path). - Metode de programare (instruire) a robotului : - prin învăţare directă (teach-in); - prin generare de traiectorie; - prin telecomandă; - programare off-line. - Tipurile de senzori folosiţi : - senzori de proximitate; - traductore de poziţie /viteză liniari sau rotativi; - senzori având semnale proporţionale cu mărimea abaterii (ex.: senzori electromagnetici). Alte criterii de clasificare a RI: 1. Sistemul de coordonate programabile pentru poziţionarea efectorului RI (forma spaţiului de lucru a RI), determinat de numărul, tipul şi ordinea de asociere a axelor comandate numeric, (cartezian / EUropean RObotics Platform numeric, (cartezian / rectangular, cilindric /articulat –cilindric, polar sferic, articulat-sferic, etc.) EUropean RObotics Platform EUropean RObotics Platform CONCLUZII – sisteme de coordonate in care se defineste spatiul de lucru al RI si mecanisme spatiale aferente Pentru generarea oricarui spatiu de lucru TRIDIMENSIONAL (SPATIAL) al unui RI se utilizeaza un MECANISM SPATIAL DE BAZA. Mecanismele SPATIALE de baza se obtin din mecanisme PLANE de baza, la care se asociaza o a treia cupla de rotatie / translatie. Mecanismele PLANE de baza sunt mecanisme care permit generarea unui spatiu de BIDIMENSIONAL (PLAN), fiecare mecanism plan de baza fiind caracteristic unui anumit tip de sistem de coordonate EUropean RObotics Platform baza fiind caracteristic unui anumit tip de sistem de coordonate plane. Mecanismele de baza PLANE de baza sunt rezultate din asocierea a doua cuple de rotatie / translatie. Aceste asocieri sunt posibile doar in urmatoarele formate: a) mecanism T1+T2 b) mecanism T1+R2 c) mecanism R1+T2 d) mecanism R1+R2 CONCLUZII – sisteme de coordonate in care se defineste spatiul de lucru al RI si mecanisme spatiale aferente Pentru mecanismele PLANE de baza rezultate din asocierea a doua cuple de rotatie / translatie sistemele de coordonate plane generate de acestea sunt urmatoarele: a) mecanism T1+T2 – sistem de “coordonate carteziene” (in plan) b) mecanism T1+R2 – sistem de coordonate T1R2 (in plan) c) mecanism R1+T2 – sistem de “coordonate polar” (in plan) d) mecanism R1+R2 – sistem de “coordonate articulate” (in plan) EUropean RObotics Platform d) mecanism R1+R2 – sistem de “coordonate articulate” (in plan) Sistem de “coordonate carteziene” IN PLAN Sistem de “coordonate polare” IN PLAN SISTEME DE COORDONATE SPATIALE – COORDONATE CARTEZIENE EUropean RObotics Platform SISTEME DE CORDONATE SPATIALE DERIVATE DIN SISTEMUL DE COORDONATE PLAN POLAR – COORDONATE CILINDRICE SI COORDONATE POLAR-SFERICE EUropean RObotics Platform IDENTIFICAREA MECANISMELOR SPATIALE DE BAZA DIN STRUCTURA RI CU ARHITECTURI GENERALE UZUALE EUropean RObotics Platform Tipologia Robotilor Industriali – Arhitecturi Generale EUropean RObotics Platform Roboti in coordonate carteziene / Robot de tip portal Roboti in coordonate cilindrice / articulat cilindrice Robot in coordonate polar – sferice Roboti al caror spatiu de lucru este realizat prin intermediul a trei cuple de translatie (pe directiile X, Y , Z). Axele de miscare formeaza un sistem de coordonate carteziene. Roboti al caror spatiu de lucru este realizat prin intermediul a trei cuple dintre care una de rotatie si doua de translatie. Axele de miscare formeaza un sistem de coordonate cilindrice. Roboti al caror spatiu de lucru este realizat prin intermediul a trei cuple dintre care doua de rotatie si una de translatie. Axele de miscare formeaza un sistem de coordonate polar sferice. Robot de tip SCARA Robot de tip Brat Articulat Roboti cu actionare paralela (tip Hexapod si Delta) Tipologia Robotilor Industriali – Arhitecturi Generale EUropean RObotics Platform (tip Hexapod si Delta) Roboti al caror spatiu de lucru este realizat prin intermediul a doua cuple de translatie si una de translatie. Axele de miscare formeaza un sistem de coordonate articulat – cilindrice. Roboti au axele celor doua cuple de rotatie paralele cu axa de translatiepentru a asigura complianta in planul XOY . Roboti al caror spatiu de lucru este realizat prin intermediul a trei cuple de rotatie. Axele de miscare uploads/Geographie/ 1-0-1-tipologia-ri-arhitecturi-generale-de-ri-fond-alb.pdf